太原理工大学光电工程学院，山西 太原 030024
制备基于二维钙钛矿（PEA）2（MA）4Pb5I16［PEA为C6H5（CH2）NH3，MA为CH3NH3］的垂直结构光电探测器，当二维钙钛矿薄膜厚度为280 nm时，器件的亮电流最大，500 nm处外量子效率达到90%，响应率达到0.37 A/W，探测率达到3.4×1012 Jones（1 Jones=1 ）。当二维钙钛矿薄膜厚度减小时，器件的响应时间没有持续减小，而在其厚度为80 nm时器件的响应时间最短，这是受载流子渡越时间和钙钛矿薄膜质量双重影响下的结果。在二维钙钛矿薄膜厚度为80 nm的基础上，通过减小器件的有效面积，其最终实现了113 ns的响应时间。本工作对推动低成本快速响应光电探测器的发展有着重要意义。
光电探测器 二维钙钛矿 快速响应 垂直结构 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0504003
1 安徽大学物质科学与信息技术研究院, 安徽 合肥 230061 合肥综合性科学中心环境研究院, 安徽 合肥 230031安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室, 安徽 合肥 230061
2 安徽大学物质科学与信息技术研究院, 安徽 合肥 230061 合肥综合性科学中心环境研究院, 安徽 合肥 230031中国科学安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 安徽大学物质科学与信息技术研究院, 安徽 合肥 230061
4 安徽蜀峰环境科技发展有限公司, 安徽 合肥 230031
利用自主研制的四波长全固态激光雷达系统, 实现了大气臭氧和气溶胶的协同观测, 这也是该系统在国内的首次立体观测应用。 基于该雷达系统, 重点针对2021年4月中旬沙尘污染前、 中、 后三个阶段进行污染物的空间垂直分布特征进行分析, 发现臭氧的垂直分布主要集中在距地面1.5 km范围内, 沙尘前的臭氧浓度整体明显高于沙尘中和沙尘后。 沙尘前和沙尘中, 气溶胶的垂直分布高度可以达到2.5 km, 由于沙尘的突然入境, 会造成局地消光系数突变升高超过2.5 km-1, 沙尘过境后气溶胶主要积累在近地面500 m范围内。 通过激光雷达的连续观测和垂直廓线分析发现沙尘前, 在上午7时前后城市上空距地面300 m高度附近会出现臭氧浓度的低值区, 约13 μg·m-3, 不足附近范围的1/4, 这可能是在稳定大气环境中由日出前的“滴定效应”造成。 但是, 沙尘的突然输入不仅消除了该稳定的“滴定效应”, 而且还抹平了臭氧的日变化特征, 使得近地面的臭氧浓度峰谷值降为55 μg·m-3, 是沙尘前和沙尘后的0.44倍和0.46倍。 同时, 由于沙尘的输入, 细颗粒物质量浓度的占比降低至不足20%, 加之上游一次污染物输入, 进一步抑制了臭氧的生成和转化过程。
激光雷达 沙尘 垂直结构 臭氧 协同观测 Lidar Dust Vertical structure Ozone Collaborative observation 光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2258
1 成都信息工程大学 大气科学学院 高原大气与环境四川省重点实验室, 成都 610225
2 中国民航 青海空管分局 气象台, 西宁 810000
低空风切变是航空安全的重大威胁, 为了研究高原机场典型低空风切变精细结构和演变规律, 针对西宁机场2020-02-13出现的两类低空风切变过程, 利用FC-Ⅲ型激光测风雷达资料, 结合地面实况和风廓线雷达资料进行了分析。结果表明, 两类风切变成因和演变特征有所差异, 顺风切变线呈“锥形”, 由机场西侧向东“嵌入”跑道, 而逆风辐合线则呈“弓状”, 自东向西影响机场, 最大风速均超过20m/s; 风场垂直结构具有不同特征, 超过15m/s风速带向下传播造成顺风切变, 逆风切变时风向首先在近地面变化超过160°; 两次过程下滑道模式相邻时刻风速差均超过15m/s。高时空分辨率激光测风雷达能较好地探测到风切变的演变过程和精细结构, 这对提高航空安全保障具有重要意义。
激光技术 低空风切变 航空安全 垂直结构 演变特征 laser technique low-level wind shear aviation safety vertical structure evolution characteristics
1 西安交通大学 1. 机械工程学院, 西安 710000
2 2. 纳米科学与工程技术学院(苏州), 江苏 苏州 215123
3 西安交通大学
4 3. 材料科学与工程学院, 西安 710000
利用高质量自支撑GaN衬底,通过外延方法制备了垂直结构的GaN基p-i-n型二极管结构。通过对材料结构、杂质浓度分布以及对器件整流特性的研究,探究了影响垂直结构器件特性的关键因素。结果表明,在同质外延的制备过程中,衬底表面的粗糙程度将使制备的环形结构具有不规则形状,这种不规则电极对垂直结构器件的性能将产生不利影响; 此外,多种杂质在界面处聚集,进而形成平面漏电通道,是降低器件耐压值的主要因素。
垂直结构 反向漏电 GaN GaN substrates p-i-n p-i-n vertical structure leakage current
中国空间技术研究院 北京卫星环境工程研究所, 北京 100081
近年,用于航天环境模拟的光照模拟设备备受关注,其主要包括太阳光照模拟器,灯阵光照模拟器、红外加热笼等。太阳光照模拟设备主要包括灯室、积分器、窗口、反射镜等,因立式光照模拟结构特殊性其金属反射镜需要采用吊挂式结构,结合光照模拟系统高辐照、高热能特点, 会在金属反射镜表面产生较高热射能量, 其载荷作用下的温度均匀性及热变形指标对光照模拟设备的辐照均匀性影响至关重要, 即高辐照吊挂式金属反射镜对热稳定性要求较高。针对高辐照光照环境模拟设备使用的吊挂式米级金属反射镜热稳定性能进行系统性分析,主要针对立式光照模拟设备中使用的单块米级金属反射镜进行热稳定性分析,包括热仿真验证及分析、力学仿真分析、光学仿真分析,最终进行结构优化至满足高辐照光照模拟设备的辐照均匀性指标要求;提出的热稳定性分析方法对后续高辐照立式光照模拟设备中关键部件,吊挂式金属反射镜结构设计提供了指导方法。
光照模拟 吊挂式结构 米级金属反射镜 热稳定性 准直镜 立式结构 lighting simulation hanging structure meter-grade metal mirror thermal stability collimating lens vertical structure
厦门大学 电子科学与技术学院 电子工程系，福建厦门361005
为了解决感应耦合等离子体刻蚀和衬底切割对发光二极管芯片造成损伤的问题，提高器件的成品率，提出了一种新的制备氮化镓基垂直结构发光二极管的工艺方法，成功制备出了无需衬底切割的自分裂垂直结构发光二极管.制备过程中使用化学机械抛光来代替感应耦合等离子体刻蚀对n型氮化镓进行减薄，避免了感应耦合等离子体刻蚀对器件侧壁和有源区造成的损伤；通过临时衬底转移技术解决了衬底切割的问题，无需衬底切割即可得到单个发光二极管芯片.与传统结构正装发光二极管相比，300 μm×300 μm的自分裂垂直结构发光二极管的电学特性得到大幅度改善，电流为20 mA下的正向电压从3.17 V降到2.88 V，降低了9%；饱和电流从240 mA提高到280 mA，提高了17%.研究了电极形状对器件性能的影响，将电极形状由圆盘形改为环形，500 μm×500 μm的自分裂垂直结构发光二极管的饱和电流从450 mA提高到490 mA，提高了9%，通过优化电极结构有望进一步改善芯片性能.
氮化镓 自分裂 垂直结构发光二极管 衬底切割 环形电极 GaN Auto-split Vertical structure LED Substrate cutting Ring electrode
1 中国科学院微波遥感技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院国家空间科学中心, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京 100049
常温固态太赫兹谐波混频器是太赫兹系统应用中的关键器件。介绍了一款基于肖特基二极管的 670 GHz四次谐波混频器的仿真与设计。在高频结构仿真软件( HFSS)中对准垂直结构肖特基势垒变阻二极管进行三维结构建模, 采用基于谐波平衡算法的整体综合仿真方法对混频器进行仿真和优化。结果表明: 在功率为 10 mW的167 GHz本振信号驱动下, 混频器单边带变频损耗在 637~697 GHz射频频率范围内小于 13.8 dB, 3 dB变频损耗带宽为 60 GHz; 最优单边带变频损耗在 679 GHz为10.6 dB。
太赫兹 四次谐波混频器 准垂直结构 反向并联 terahertz fourth harmonic mixer quasi -vertical structure anti -parallel 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(4): 552
1 Chengdu Meteorological Bureau, Chengdu 6007, China
2 Plateau Atmosphere and Enviroment Key Laboratory of Sichuan Province, School of Atmospheric Sciences, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 6105, China
对第三次青藏高原大气科学试验的Ka波段毫米波云雷达功率谱和雨滴谱仪资料提出了数据处理和质量控制方法，并计算了常用物理量和国内运用很少的物理量（谱偏度、谱峰度、粒子平均下落末速度、大气垂直速度）.应用这些物理量对2015年7月16日青藏高原（那曲）一次对流云-降水的垂直结构和微观物理过程进行了研究分析.结果表明：（1）青藏高原地区的降霰对流云在16:00-17:00发展到最强，具有和低海拔地区冰雹云相类似的结构；（2）同一对流云中，地面降霰前后，谱偏度由“正-负-正-负”结构变为负偏度为主，谱峰度由负值转为零值附近，云内粒子更趋于球形；（3）对流云中，强上升气流（≥6 m/s）贯穿-17~-7 ℃的过冷水层，冰晶与过冷水撞冻和淞附增长形成较大的霰，反之，上升气流较弱（≤4 m/s），淞附增长较弱，霰粒子较小；（4）对流云中，冰晶和霰的融化出现在环境0℃层上方的300 m区域内.
毫米波雷达 功率谱 垂直结构 微观物理过程 millimeter-wave radar power spectrum vertical structure microphysical processes graupel 霰
由于长波红外及中波红外辐射受雾滴中水汽的影响明显，结合大气红外探测仪(Atmospheric Infrared Sounder, AIRS)的特征，利用快速辐射传输模式(Community Radiative Transfer Model, CRTM)分别模拟了两个波段的通道辐射信息。对下垫面辐射和模式上行辐射进行分析后发现：(1)为排除下垫面的干扰，将CRTM模式的底层上行辐射减去下垫面辐射，此时分离出的贴地面辐射值大小与海雾的强弱分布一致，因此可用于对海雾水平分布的监测。(2）模式上行辐射及其梯度随高度的变化反映了垂直方向上的海雾强度变化;通过对其进行分析可实现对海雾垂直结构的监测。(3）分别对中波红外和长波红外通道辐射进行模拟分析后发现，两者均可反映海雾的三维空间特性。
海雾 模拟 监测 水平分布 垂直结构 sea fog simulate monitor horizontal distribution vertical structure
吉林大学电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春 130012
利用金属有机物化学气相沉积方法, 在n型6H-SiC衬底上制备了15对Si掺杂Al0.19Ga0.81N/Al0.37Ga0.63N DBR, 并采用低温AlN缓冲层有效抑制了DBR结构中裂纹的产生, 得到了表面均方根粗糙度仅为0.4 nm且导电性能良好的n型DBR, 其在369 nm处峰值反射率为68%, 阻带宽度为10 nm。在获得导电DBR的基础上, 进一步在n型6H-SiC衬底上构建了有、无DBR的垂直结构紫外LED。对比两者电致发光光谱, 发现DBR结构的引入有效增强了LED紫外发光强度。
紫外发光二极管 分布式布拉格反射镜 金属有机物化学气相沉积 垂直结构 AlGaN AlGaN ultraviolet LED distributed Bragg reflectors metal organic chemical vapor deposition vertical structure
